张久兴
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张忻
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路清梅
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刘延秦
中国稀土学报
研究了以Co,Sb,Fe及稀土Ce,La为起始原料,采用固相反应-放电等离子烧结(SPS)技术合成二元稀土填充式Skutterudite化合物(Ce,La)yFexCo4-xSb12(x=1.0,y=0～0.3),并对化合物的热电性能进行了研究.实验结果表明: 在y=0～0.3组成范围内,采用固相反应-SPS法在900～1000 K温度范围内合成了(Ce,La)yFexCo4-xSb12化合物,并伴有极少量的Sb相.(Ce,La)yFexCo4-xSb12化合物呈现p型传导,化合物的晶格常数和Seebeck系数随Ce,La复合填充分数y的增加而增加,电导率和热导率由于Ce,La的复合填充大幅度降低,并且随着填充分数的增加进一步降低.当Ce,La复合填充分数为0.3时热导率达到最小值.在773 K,富Co组成Ce0.1La0.2FeCo3Sb12化合物的最大无量纲热电性能指数ZTmax达0.46.
关键词:
填充式Skutterudite化合物
,
填充分数
,
热导率
,
电导率
,
Seebeck系数
,
稀土
宋波
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唐新峰
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李涵
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刘桃香
,
张清杰
功能材料
以3+价的Y作为填充原子,在y=0～0.4的组成范围内,合成了填充式方钴矿化合物YyFexCo4-xSb12,系统研究了Y填充分数对p型YyFexCo4-xSb12化合物电性能和热性能的影响.所有样品均显示为p型传导,随着Y填充分数的增加,方钴矿化合物的电导率下降;塞贝克系数随着温度的升高和Y填充分数的增加而增大,同时峰值朝低温方向移动.晶格热导率随Y填充分数的增加先减小后增加,在一定填充分数y时达到最小值.填充在Sb的20面体空洞中的Ba、Ce、Y原子能显著降低其晶格热导率,且晶格热导率降低幅度按Ba、Ce、Y离子半径减小的顺序增大.无量纲热电性能指数ZT随温度的升高而增大,组成为Y0.08Fe0.7Co3.3Sb12的填充式方钴矿化合物在750K时其最大无量纲热电性能指数ZT达0.7.
关键词:
p型方钴矿
,
填充分数
,
热电性能
